미하일 루킨(Mikhail Lukin) 교수의 지도 아래 하버드 대학의 물리학자 그룹은 자연에서 극히 드문 물질 상태인 인공 스핀 액체를 만들었습니다. 일반적인 의미의 액체가 아닙니다. 이것은 소립자의 거동이 액체 매질에서와 동일한 물질 내 전자의 특별한 상태입니다. 물리학자들은 이 상태를 재현했을 뿐만 아니라 조작할 수 있음을 보여주었습니다.
양자 컴퓨터의 주요 문제는 극도로 불안정한 큐비트 상태입니다. 큐비트를 우발적인 스위칭으로부터 보호하려면 기계적, 전기적, 자기적, 열적 및 기타 영향으로부터 격리되어야 합니다. 이는 무엇보다도 절대 0도에 가까운 온도로 냉각함으로써 달성됩니다. 1997년 물리학자 Alexei Kitaev는 소위 위상 큐비트 생성 이론을 제안했습니다. Kitaev 아이디어의 핵심은 큐비트에 대한 영향이 어떤 식으로든 토폴로지를 변경하지 않는 시스템을 만드는 것입니다.
Kitaev의 위상 큐비트 후보는 음이온(음으로 하전된 이온과 혼동하지 말 것) 및 Majorana 페르미온과 같은 준입자였습니다. 물리학자는 그러한 준입자의 거동에 대한 정확한 분석 모델과 일반적으로 스핀 유체의 거동에 대한 모델을 만들었습니다. 그것은 과학자들이 실제로 자연에서 발견하지 못하는 물질의 상태를 생성, 연구 및 반복하는 것이 가능한 신뢰할 수 있고 작동하는 이론입니다. 여기서 핵심은 새로운 차원의 양자 컴퓨터의 출현에 대한 희망을 주는 생성 및 관리입니다.
Lukin의 그룹은 방금 그러한 스핀 유체를 만들었습니다. 스핀 액체 상태의 전자 스핀은 초저온에서도 질서를 유지하지 못하지만 동시에 구속 상태를 유지합니다. 전자의 집합적인 얽힌 상태를 가진 섬이 물질에 나타납니다. 본질적으로 이것은 준입자의 형성과 자연적 오류 보호 기능이 있는 토폴로지 큐비트로의 경로입니다.
2021-12-16 18:53:53
작가: Vitalii Babkin